Enige tijd geleden meldde een klant dat hij een zeer scherpe geur ervoer tijdens het gebruik van een harsachtige diamantslijpschijf. Ze zeiden dat de geur ongewoon sterk en irriterend was, in tegenstelling tot eerder gebruik, en beschreven dat ze het gevoel hadden dat ze op het punt stonden vergiftigd te worden.
Bij onderzoek kwamen we erachter dat de klant altijd natslijpen gebruikte om werkstukken van wolfraamcarbide te bewerken. Nadat we problemen met de snijvloeistof hadden uitgesloten, ontdekten we dat het eerste gebruik in een ruime werkplaats plaatsvond, terwijl het tweede gebruik, met een andere harsachtige diamantslijpschijf, in een relatief kleine ruimte plaatsvond.
De samenstelling van harsachtige diamantslijpstenen
We weten dat harsachtige diamantslijpschijven, naast diamantgrondstoffen, voornamelijk bestaan uit fenolhars en andere hulpmaterialen. Fenolhars is gemaakt van fenol en formaldehyde. Thermohardende fenolhars is een hars met kleine- moleculen, en tijdens de synthese wordt een grote overmaat formaldehyde gebruikt. Als de hars niet op de juiste manier wordt verwerkt, bevat deze een grote hoeveelheid formaldehyde. Om een thermohardende hars te maken, worden fenol en andere fenolverbindingen als verharders toegevoegd. Deze componenten zullen tijdens het verwarmingsproces vervluchtigen en schadelijke gassen vormen.
Fenolhars, ook bekend als bakeliet of bakelietpoeder, is van oorsprong een kleurloze of geelachtige-bruine transparante substantie. Het wordt echter vaak commercieel verkocht met toegevoegde kleurstoffen, wat resulteert in rood, geel, zwart, groen, bruin, blauw en andere kleuren. Het is verkrijgbaar in korrel- en poedervorm. Het is bestand tegen zwakke zuren en basen, maar valt uiteen in sterke zuren en corrodeert in sterke basen. Het is onoplosbaar in water, maar oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals aceton en alcohol. Het wordt verkregen door condensatiepolymerisatie van fenol of zijn derivaten.
Vaste fenolhars is een gele, transparante, amorfe vaste stof. Het lijkt enigszins roodachtig vanwege de aanwezigheid van vrij fenol. Het soortelijk gewicht is ongeveer 1,7. Het is gemakkelijk oplosbaar in alcohol, maar onoplosbaar in water, en stabiel in water, zwak zuur en zwakke alkalische oplossingen. Deze hars wordt geproduceerd door polycondensatie van fenol en formaldehyde onder katalytische omstandigheden, gevolgd door neutralisatie en wassen. Afhankelijk van de gebruikte katalysator kan deze in twee typen worden ingedeeld: thermohardend en thermoplastisch. Fenolhars bezit uitstekende zuurbestendigheid, mechanische eigenschappen en hittebestendigheid, en wordt veel gebruikt in onder meer corrosiewerende techniek, lijmen, vlamvertragende materialen en de productie van slijpschijven.
Vloeibare fenolharsen zijn gele tot donkerbruine vloeistoffen; alkalische fenolharsen worden bijvoorbeeld hoofdzakelijk gebruikt als gietbindmiddel.
Samenvatting van de belangrijkste eigenschappen van fenolharsen
1. Prestaties bij hoge- temperaturen
Het belangrijkste kenmerk van fenolhars is de hoge-temperatuurbestendigheid. Zelfs bij zeer hoge temperaturen behoudt het zijn structurele integriteit en maatvastheid. Om deze reden wordt fenolhars gebruikt in toepassingen bij hoge- temperaturen, zoals vuurvaste materialen, wrijvingsmaterialen, lijmen, en in de gieterij-industrie.
2. Hechtsterkte
Een belangrijke toepassing van fenolhars is als lijm. Fenolhars is een veelzijdig materiaal dat compatibel is met een grote verscheidenheid aan organische en anorganische vulstoffen. Goed ontworpen fenolharsen vertonen uitzonderlijk hoge bevochtigingssnelheden. Na verknoping kunnen ze de noodzakelijke mechanische sterkte, hittebestendigheid en elektrische eigenschappen bieden voor schuurmiddelen, vuurvaste materialen, wrijvingsmaterialen en bakelietpoeder.
In water-oplosbare of in alcohol- oplosbare fenolharsen worden gebruikt om papier, katoenen stoffen, glas, asbest en andere soortgelijke materialen te impregneren om ze mechanische sterkte, elektrische eigenschappen, enz. te geven. Typische voorbeelden zijn onder meer elektrische isolatie en mechanische laminaatproductie, koppelingsplaten en filterpapier voor autofilters.
3. Hoog koolstofresidupercentage
Onder inerte gasomstandigheden bij ongeveer 1000 graden produceren fenolharsen een residu met een hoog koolstofgehalte, wat helpt de structurele stabiliteit van de fenolhars te behouden. Deze eigenschap van fenolhars is ook een belangrijke reden waarom het kan worden gebruikt op het gebied van vuurvaste materialen.
4. Lage rook en lage toxiciteit
Vergeleken met andere harssystemen hebben fenolharssystemen het voordeel van lage rookontwikkeling en lage toxiciteit. Onder verbrandingsomstandigheden zullen fenolharssystemen geproduceerd met wetenschappelijke formuleringen langzaam ontleden en waterstof, koolwaterstoffen, waterdamp en koolstofoxiden produceren. De rook die tijdens het ontledingsproces wordt geproduceerd, is relatief laag en de toxiciteit is ook relatief laag. Deze eigenschappen maken fenolharsen geschikt voor openbaar vervoer en gebieden met zeer strenge veiligheidseisen, zoals mijnen, vangrails en de bouwsector.
5. Chemische weerstand
Cross{0}}verknoopte fenolharsen zijn bestand tegen ontleding door verschillende chemische stoffen, zoals benzine, aardolie, alcoholen, ethyleenglycol, oliën en diverse koolwaterstoffen. Vanwege de chemische stabiliteit is het geschikt voor het maken van keuken- en badkamergerei, drinkwaterzuiveringsapparatuur (fenolkoolstofvezel), bakelieten theebladen en theeserviezen, en wordt het veel gebruikt in verpakkingsmaterialen voor voedingsmiddelen en dranken, zoals blikjes en gemakkelijk-open blikjes (National Standard GB 05009.069-2003) en vloeistofcontainers.
6. Warmtebehandeling
Warmtebehandeling verhoogt de glasovergangstemperatuur van de uitgeharde hars, wat de verschillende eigenschappen van de hars verder kan verbeteren. De glasovergangstemperatuur is vergelijkbaar met de smelttoestand van kristallijne vaste stoffen zoals polypropyleen. De initiële glasovergangstemperatuur van fenolhars houdt verband met de uithardingstemperatuur die wordt gebruikt in de initiële uithardingsfase. Het warmtebehandelingsproces kan de vloeibaarheid van de verknoopte hars verhogen, waardoor verdere reactie wordt bevorderd, en kan ook resterende vluchtige fenolen verwijderen, krimp verminderen en de dimensionele stabiliteit, hardheid en hoge{4}} temperatuursterkte verbeteren. Tegelijkertijd heeft de hars ook de neiging te krimpen en bros te worden. De verwarmingscurve van de hars na de-behandeling zal afhangen van de initiële uithardingsomstandigheden en het harssysteem.
7. Schuimeigenschappen
Fenolschuim is een soort geschuimd plastic dat wordt verkregen door het opschuimen van fenolhars. Vergeleken met vroege materialen zoals polystyreenschuim, polyvinylchlorideschuim en polyurethaanschuim, die de markt domineerden, heeft het bijzonder uitstekende vlamvertragende eigenschappen. Het is lichtgewicht, zeer stijf, heeft een goede maatvastheid, is bestand tegen chemische corrosie, heeft een goede hittebestendigheid, is vlam-vertragend, zelfdovend-, produceert weinig rook, is bestand tegen vlampenetratie, druppelt niet bij blootstelling aan vuur en is goedkoop. Daarom is het een ideaal isolatie- en hittebehoudmateriaal voor industrieën zoals elektrische apparaten, instrumenten, de bouw en petrochemie, en heeft het veel aandacht gekregen.
Fenolschuim is een van de snelst-groeiende soorten geschuimde kunststoffen geworden. Het verbruik neemt voortdurend toe, het toepassingsbereik breidt zich voortdurend uit en onderzoek en ontwikkeling zijn zowel in eigen land als internationaal behoorlijk actief. De grootste zwakte van fenolschuim is echter de hoge brosheid en de hoge open-celverhouding; daarom is het verbeteren van de taaiheid een sleuteltechnologie voor het verbeteren van de prestaties van fenolschuim.
Samenvattend is het normaal dat er tijdens het slijpproces met harsachtige diamantslijpstenen bepaalde geuren ontstaan. Het is het beste om tijdens de verwerking natte slijpmethoden te gebruiken om de temperatuur van de harsachtige diamantslijpschijf te verlagen, waardoor reacties en vervluchtiging worden verminderd. Bij droog slijpen ontstaan er meer vluchtige gassen, dus het is essentieel om voor een goede ventilatie in de werkplaats te zorgen om de veiligheid van het verwerkingspersoneel te garanderen!
